汽車電子電氣的案例
一文盤點博世、豐田、特斯拉等6家主流智能汽車電子架構
來源 | 智能網聯汽車網
本文對幾家主流智能汽車的架構設計概念進行了技術分析，并對幾種智能汽車的架構設計概念進行了評價。
智能汽車電子架構研究現狀
傳統分布式汽車電子電氣架構的設計 思想為硬件定義規格，硬件架構采用CAN總線網絡和分布式功能單元，單功能單控制器，軟硬件不能解耦，專用傳感，專用控制器，專用算法。傳統汽車電子電氣架構面對汽車“四化”的挑戰和需求難以支撐，汽車行業主要企業都給出了自己的解決方案，對未來智能汽車的電子電氣架構進行了思考，提出了新型的汽車電子電氣架構概念。
博世
博世作為整車Tire1供應商的重要代 表，提出了未來智能汽車電子電氣架構的 演進方向（圖 1）。從整個演進過程分為6個階段：分布式功能模塊、功能模塊合并、多域控制器架構、功能域逐漸融合階段、域融合終極階段汽車大腦，最后遠景云端計算階段。
博世汽車電子電器架構的演進概念清晰指明了未來汽車電子電氣架構算力會逐漸集中化，最終會發展到云端計算。當前架構主流處于功能模塊合并階段，正在朝多域控制器架構方向發展。
圖1 博世汽車電子電氣架構演進路線圖
聯合電子
聯合汽車電子有限公司面向未來智能汽車，設計開發了擴展型域控制器平臺， 將于2020年實現量產。聯合電子設想未來汽車電子電氣架構分為三層（如圖2），頂層為云服務平臺，中層為計算與控制，下層標準化的執行器和傳感器。中層計算與控制包括五個功能域的主控和以太網主干網、車載無線通訊共七個架構主要構成元素。聯合電子面向未來智能汽車的架構思路為集中式域控制器架構。
圖2：聯合電子未來汽車電子電氣架構
安波福
安波福提出了智能汽車架構的概念以適應自動駕駛的需求。
展開 一文盤點博世、豐田、特斯拉等6家主流智能汽車電子架構
本文對幾家主流智能汽車的架構設計概念進行了技術分析，并對幾種智能汽車的架構設計概念進行了評價。
智能汽車電子架構研究現狀
傳統分布式汽車電子電氣架構的設計 思想為硬件定義規格，硬件架構采用CAN總線網絡和分布式功能單元，單功能單控制器，軟硬件不能解耦，專用傳感，專用控制器，專用算法。傳統汽車電子電氣架構面對汽車“四化”的挑戰和需求難以支撐，汽車行業主要企業都給出了自己的解決方案，對未來智能汽車的電子電氣架構進行了思考，提出了新型的汽車電子電氣架構概念。
博世
博世作為整車Tire1供應商的重要代 表，提出了未來智能汽車電子電氣架構的 演進方向（圖 1）。從整個演進過程分為6個階段：分布式功能模塊、功能模塊合并、多域控制器架構、功能域逐漸融合階段、域融合終極階段汽車大腦，最后遠景云端計算階段。
博世汽車電子電器架構的演進概念清晰指明了未來汽車電子電氣架構算力會逐漸集中化，最終會發展到云端計算。當前架構主流處于功能模塊合并階段，正在朝多域控制器架構方向發展。
圖1 博世汽車電子電氣架構演進路線圖
聯合電子
聯合汽車電子有限公司面向未來智能汽車，設計開發了擴展型域控制器平臺， 將于2020年實現量產。聯合電子設想未來汽車電子電氣架構分為三層（如圖2），頂層為云服務平臺，中層為計算與控制，下層標準化的執行器和傳感器。中層計算與控制包括五個功能域的主控和以太網主干網、車載無線通訊共七個架構主要構成元素。聯合電子面向未來智能汽車的架構思路為集中式域控制器架構。
圖2：聯合電子未來汽車電子電氣架構
安波福
安波福提出了智能汽車架構的概念以適應自動駕駛的需求。
展開 道路車輛電氣和電子設備環境應力試驗 附ISO 16750-3-2012 Mechanical loa
環境應力測試
道路車輛電氣和電子設備可執行的環境應力測試可分為兩大類：機械環境應力測試和氣候環境應力測試。機械環境包含的測試有：正弦振動 測試、隨機振動測試、機械沖擊測試、自由跌落測試、 溫度-濕度-振動三綜合測試等。氣候環境包含的測試 有：高低溫測試、恒定恒濕測試、溫濕度循環測試、冷 熱沖擊測試、快速溫變測試、防塵（防護）防水測試、 太陽輻照測試、氙弧燈老化測試、鹽霧測試（中性鹽 霧、酸性鹽霧、銅加速乙酸鹽霧）、循環鹽霧腐蝕測 試、冰水沖擊測試、高壓射流清洗測試、蒸汽噴射測 試、耐化學試劑測試等。
機械環境應力測試
振動測試是模擬汽車電子電氣設備在運輸、安裝及 使用環境中遭遇到的各種振動環境影響，用來評定汽車 電子電氣設備在預期環境中的抗振動能力。一般振動分 為隨機振動和正弦振動兩大類。正弦振動試驗應用在考 察汽車電子電氣設備的耐振動性時，主要是模擬發動機 或者變速箱產生的正弦激勵。一般這些激勵按頻率變化 又有定頻和變頻之分，因此正弦振動中常用定頻振動及 掃頻振動來模擬此類實際狀況。隨機振動則主要是模擬 汽車行駛在公路上時各零部件遭受的振動環境。一般隨 機振動適用于本身固有頻率較高或者分布在較寬頻帶的 電子電氣設備，總體考察這些設備的抗振動性能。
機械沖擊測試通常用來考察汽車電子電氣設備在遭受劇烈的、瞬間的機械應力作用下，設備整體結構上的抵抗能力。機械沖擊測試的目的是為了檢 測出設備在結構上的薄弱環節，驗證其整體結構完整性。
溫度-濕度-振動三綜合測試則是將溫度、濕度、振動三種應力同時集中作用于汽車電子電氣設備上，綜合考察設備抗溫濕度及振動應力的能力。
展開 經緯恒潤整車電子電氣架構解決方案，助力智能網聯汽車發展
隨著汽車產業的快速發展，汽車功能需求越來越豐富多樣，車載電子器件數量越來越多，汽車通訊網絡越來越復雜，傳統汽車電子電氣架構已不能支撐汽車“四化”技術的發展需要, 汽車電子電氣架構需變革才能支撐未來智能汽車的相關配置。
經緯恒潤自2009年起提供整車電子電氣架構開發服務，經過十多年的技術沉淀與創新，能夠為客戶提供完整的整車電子電氣架構開發解決方案，包括邏輯架構設計、軟件架構設計、網絡架構設計、物理架構設計、SOA設計，并可以在架構設計中融合OTA、整車安全、能量管理等新技術，至今已與一汽、北汽、解放、重汽等國內多個整車廠合作，助力多款車型量產，技術水平及服務態度廣受客戶好評。
▎面向部件的整車E/E架構開發咨詢服務
為適應市場用戶需求的快速變化，車型開發及迭代周期顯著縮短，E/E架構團隊面臨著要在有限的開發周期內保持產品設計競爭力的挑戰。為應對這一挑戰，經緯恒潤根據多年的架構設計經驗推出了一套短周期E/E架構開發解決方案-面向部件的整車E/E架構開發解決方案，可根據OEM的車型產品特點，協助OEM E/E架構開發團隊在4～6月時間內設計一套完整的整車E/E架構需求規范。
▎面向軟件模塊的整車E/E架構設計開發咨詢服務
隨著整車架構向集中化方向加速發展，在相似硬件體系結構下，如何打造具備獨特基因的差異化功能是各大OEM面臨的挑戰。OEM對上層邏輯、算法資源自主掌控的急迫度顯著提升，即軟件成為定義汽車的關鍵。整車E/E架構團隊作為整車電子電氣系統的頂層設計團隊，必須從提高軟件競爭力的角度來應對挑戰，更好地統籌整車電子電氣系統的軟件架構。
展開 
汽車電子電氣架構工程師妄語
來源 | 十一號組織
汽車電子電氣架構（E/E Architecture）最近風頭很盛，曝光度很高，雖不如自動駕駛，新能源圈錢迅速、吸睛無數，但隨著各大主機廠、Tier1都推出了自己所謂的新一代電子電氣架構（前有大眾E3新架構，后有菊廠CC新架構，直到如今爭奇斗艷的“鯤鵬”、“SVA”、“Geep4.0”、“SEA”新架構），同時伴隨著新一代電子電氣架構各種超前的宣傳和科普的水文，也讓這個曾經沒有什么存在感的幕后工作者走到了聚光燈之下。
“分久必合”的演進
萬事萬物皆有其生命周期，電子電氣架構也不例外。眼下即是老架構面臨退位，新架構們急于上位的年代，而誰能在新架構更替中先行一步，誰就有可能先入“關中”。說起電子電氣架構更替，就不得不提拎出宇宙級Tier1電子電氣架構學院派演進典型Roadmap。
簡單解釋一下，上圖中最下面的架構基本上就是一個控制器控制一個功能，然后再按照動力、底盤、車身、舒適、診斷等功能大類分成域（domain），每個域一般都有一到兩條網段，彼此之間通過一個中央網關進行交互，就是所謂的分布式電子電氣架構。
接著域內相似或者一類功能的控制器彼此合并，就往上進化一層。當這個域內合并到一定程度了，會出現一個大的控制器并進化成域控制器承擔域內主要功能。剩下的其它控制器或者被合并，或者芯片降級淪為沒有靈魂的傳感器或執行機構。此階段，就是現在如日中天的域架構。
當各域控制器統一域內江山的時候，自然會出現跨域之間的兼并，直至大一統的中央控制器（這里一般可以真正叫computer了）出現，就是所謂的中央計算架構。
展開 淺談汽車電子電氣域架構
分享一篇文章，一文淺談汽車電子電氣域架構。
以下為正文。
隨著現代汽車的功能越來越復雜，整車上的電子控制單元（Electronic Control Units, ECUs）也隨之增多。
當前一輛普通汽車的 ECU 多達七八十個，代碼約一億行，其復雜度已經遠遠超過安卓手機系統。
在傳統的汽車供應鏈中，不同的 ECU 來自不同的供應商，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼。這種分布式的架構在整車層面造成了相當大的冗余，傳統汽車的軟件更新幾乎與汽車生命周期同步，極大地影響了用戶體驗。
如何加快軟件的創新與迭代？從傳統的分布式架構，逐漸進化為集中式架構，“域”的概念由此而生。在行業的變遷和技術的發展潮流面前，永遠都是適者生存，面對“域”的設計，國內外各大整車廠與供應商猶如八仙過海，各顯神通。單一功能的控制器不再成為主流，整車更多關注的是系統方案和軟件集成控制。只有掌握集大成于一體的“域”控制理念，才能在即將到來的市場機遇中真正做到屹立不倒，成為最強王者。
展開 理想汽車的電子電氣架構迭代
最近很多車企都開始開啟了新能源汽車大型化，在這個價格比較高比較講究品牌效應的細分市場里面，圍繞科技配置上做集中化電子電氣架構，是目前的趨勢。而理想汽車最近發布的一些信息值得做一些解讀。感謝小康給我發的PPT文件《智能汽車高算力平臺布局 -理想汽車算力和OS》。
▲圖1.通往高算力為核心的計算平臺架構迭代
Part 1
理想汽車的EE架構迭代
理想汽車的電子電氣架構目前分為三次迭代。
▲圖2.理想汽車的三種架構
LEEA1.0傳統分布式架構，也就是理想ONE上用的，這套系統迭代的方法，就是基于智能座艙控制器和ADAS控制器。
▲圖3.理想One上的系統迭代
LEEA2.0是理想L9上使用的域控制器架構，整車分為三個控制域：中央控制域（包含動力、車身和部分底盤的功能），這里主要實現的是車身控制單元（BCM）和中央網關進行融合，并且基于自動駕駛控制域（英偉達Orion*2）和智能座艙控制器（8155*2）進行開發，理想的LEEA2.0電子電氣架構里的中央域控制器如下。
▲圖4.理想L9的電子電氣架構
LEEA3.0是明年要上市的新車型（800V純電平臺）為中央計算平臺+區域控制架構，目前根據信息來看，可能按照工控主機的設計思路，把智能車控、自動駕駛，智能座艙三塊板子用PCIe連接做到一個機箱里，OneBOX結構。
展開 基于新架構的智能汽車整車線束設計研究
來源 |
汽車功能安全
本文從成本的角度、電連接性能以及汽車電子電氣新架構角度出發，對整車線束的設計進行了研究，達到了提高車輛可靠性、降低成本、提升電連接性能的目的。
1. 電子電氣架構對汽車影響
電子電氣架構起到電子電氣系統總布置的功能。在功能需求、法規和設計要求等特定約束下，通過對功能、性能、成本和裝配等各方面進行分析，所得到最優的電子電氣系統模型。就現代汽車制造業來說，汽車電子電氣架構設計集中反映出消費者對于汽車舒適度、人性化、智能化以及美觀性的消費需求。同時，汽車電子電氣架構是一項系統、復雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網絡、線路等多方面內容。
2. 電子電氣架構設計流程
針對汽車電子電氣架構的設計，國際通用的開發模式為V模式開發流程。電子電氣架構整體設計工作和流程優化，需要遵循六個步驟進行，電子電氣架構開發流程見圖1。
圖1 電子電氣架構開發流程
1）對于汽車功能需求進行定義。在該階段實施期間，需要根據市場對汽車的實際需求、客戶的具體需求進行分析，并對這些數據進行整理、分析以及統計等工作，保證在初期工作中，能夠對整車需求進行統計與評估，也能對進電子電器系統需求進行定義，這樣才能使電氣測試規范的制定滿足相關需求。
2）對整個電子電器系統的架構進行設計，保證其制定的合理性。期間，需要根據電子電氣系統的實際需求，對各個系統以及電氣加工方案進行合理制定，在整體上，保證整車電子電氣架構方案物理、邏輯架構的充分設計。
3）對電子電器件進行具體設計。
展開 基于新架構的智能汽車整車線束設計研究
本文從成本的角度、電連接性能以及汽車電子電氣新架構角度出發，對整車線束的設計進行了研究，達到了提高車輛可靠性、降低成本、提升電連接性能的目的。
1. 電子電氣架構對汽車影響
電子電氣架構起到電子電氣系統總布置的功能。在功能需求、法規和設計要求等特定約束下，通過對功能、性能、成本和裝配等各方面進行分析，所得到最優的電子電氣系統模型。就現代汽車制造業來說，汽車電子電氣架構設計集中反映出消費者對于汽車舒適度、人性化、智能化以及美觀性的消費需求。同時，汽車電子電氣架構是一項系統、復雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網絡、線路等多方面內容。
2. 電子電氣架構設計流程
針對汽車電子電氣架構的設計，國際通用的開發模式為V模式開發流程。電子電氣架構整體設計工作和流程優化，需要遵循六個步驟進行，電子電氣架構開發流程見圖1。
圖1 電子電氣架構開發流程
1）對于汽車功能需求進行定義。在該階段實施期間，需要根據市場對汽車的實際需求、客戶的具體需求進行分析，并對這些數據進行整理、分析以及統計等工作，保證在初期工作中，能夠對整車需求進行統計與評估，也能對進電子電器系統需求進行定義，這樣才能使電氣測試規范的制定滿足相關需求。
2）對整個電子電器系統的架構進行設計，保證其制定的合理性。期間，需要根據電子電氣系統的實際需求，對各個系統以及電氣加工方案進行合理制定，在整體上，保證整車電子電氣架構方案物理、邏輯架構的充分設計。
3）對電子電器件進行具體設計。在實際工作執行期間，需要根據一個環節，對電子電氣架構方案進行物理、邏輯的優化設計，保證在真正含義能夠促進電氣電器件解決方案的優化設計。
展開 整車電子電氣仿真測試解決方案
隨著汽車電子技術的快速發展，各電控單元（ECU）的功能越來越智能，而且在線故障診斷（OBD）、網絡通訊、電控單元之間的交互功能等復雜度越來越高，傳統的測試方法已無法滿足復雜的測試需求。目前，國內外普遍采用硬件在回路（HIL：Hardware In the Loop）測試技術來建立“虛擬車輛”測試平臺，利用其豐富的功能和便利的測試手段，工程師在實驗室環境即可開展測試和驗證工作。通過該測試平臺，針對待測車型建立對應的實時車輛模型及駕駛員環境，通過IO 板卡等與待測電控系統實現閉環運行，從而實現對車輛運行工況的模擬, 完成對整車網絡和各個電控單元的功能測試、通訊測試和故障診斷測試。
經緯恒潤基于HIL 技術開發了TESTBASE-VVE（Virtual Vehicle Engineering）系統，該系統可以根據客戶需求定制，為各大整車廠提供從單控制器到覆蓋整車電氣系統的虛擬車輛測試平臺，為汽車電子電氣系統的測試驗證提供有力保障。
展開 SystemWeaver—電子電氣系統協同研發平臺
背景概述
當前電子電氣系統在汽車領域應用廣泛，其設計整合了多門工程學科，也因系統的復雜性、關聯性日益提升，需要其提供面向軟件、硬件、網絡、電氣等多領域交織而導致的復雜系統解決方案。并且隨著功能安全、AUTOSAR、SOA、以太網通訊等新要求、方法、概念及技術的提出，主機廠和供應商將面臨多方面的嚴峻挑戰。如何實現汽車電子電氣平臺化設計、定義優化系統架構、實現多領域協同開發，完成新老技術的快速迭代和融合將成為未來競爭的核心要素。當前，國內外眾多主機廠均著手于通過工具支撐產品研發過程，助力車型開發平臺化流程，滿足工程師日常工作需要。經緯恒潤基于SystemWeaver平臺，為客戶提供企業級電子電氣系統協同設計解決方案，幫助客戶建立電子電氣研發體系，提升工程師協同開發效率，保證產品研發質量。
產品介紹
SystemWeaver軟件是瑞典Systemite公司研制的一款企業級的電子電氣系統協同研發平臺。此平臺支持電子電氣系統研發V流程，從需求—功能—系統—ECU—測試等多階段對電子電氣系統進行設計、分析、驗證及管理工作，兼容不同類型的研發方法論（基于部件、基于功能、基于服務），并可對全生命周期、全流程數據進行追溯關聯，保證數據的正確性、一致性和有效性。此外，SystemWeaver可提供實時的協同開發環境，通過靈活的交互機制保證不同領域工程師之間的協作研發，提高企業溝通效率。企業亦可根據自身需求定制符合企業設計模式的平臺功能，保證平臺與企業研發過程的高度適配。
展開 
汽車資料推薦 I 電動、電機、電氣、電子等各方面...不容錯過
汽車電氣電子系統正變得越 來越復雜，從而大大增加了現在汽車設計任務的困難度。 信息娛樂、舒適性和便利性特征甚至重要的安全和排放系 統（比如轉向和節流控制）都通過電動計算機、執行器和 傳感器來實現。
由于車內每個系統都采用電力驅動，因此電動車只會進一 步增加這一挑戰。 隨著系統數量的增加，作為車輛動力來源的電池承受的載 荷也會增加，這包括向汽車驅動電機輸送電力的超高壓傳 輸線。這些電線需要附加設計指引，以確保捆綁和線路正 確。為了成功，電動車制造商需要將所有這些特征集成到 一個安全、可靠、高質量的包中。
使這一挑戰變得更加嚴峻的是，電動車要求進行廣泛的測 試和驗證，以確保車輛安全，同時使車輛的行駛里程和性 能最大化。為了保持競爭力，制造商需要將通過仿真和實 際測試 Manufacture 獲得的經驗融合到電動車設計中。
電動和無人駕駛車輛對售后維修及維護的影響
汽車行業的電氣化和自主化趨勢將對車輛工程、制造和維 修產生廣泛影響。電動和無人駕駛車對售后維修環境產生 的第一個重大影響來自從車內復雜機械系統向電氣系統的 過渡。由于內燃機的存在，目前的車輛多為機械型。不過， 隨著市場對電動動力系統的需求持續增加，車輛的機械推 進方式將很快過時，內燃機將被復雜度相對較低、維修少 很多的電機取代。
電動和無人駕駛車輛為維修環境帶來了獨一無二的復雜挑 戰，可能需要特殊培訓或定制過程來管理這些挑戰。維修 技師需要新的技術和專門知識來有效、安全地診斷和修理 電動和無人駕駛車輛。
車輛電氣電子架構設計的實際考量因素
本白皮書描述了與開發當今復雜、高度連接的道路車和越野車電氣電子架構相 關的挑戰和考量因素，討論了必須考慮的彼此依存的設計目標，以及可用于減 少與解決這些復雜性相關風險和時間的技術。
展開 SystemWeaver — 電子電氣協同設計研發平臺
應用&案例
SystemWeaver當前主要的客戶如下：
? Volvo/UD/Renault卡車：基于SystemWeaver建立跨國的電子電氣協同開發平臺，應對EE-V流程及產品線工程的挑戰
? Volvo汽車：基于SystemWeaver構建未來新型整車系統研發平臺，覆蓋屬性、功能、系統、控制器、測試等多領域
? 吉利汽車/CEVT：基于SystemWeaver構建新一代電子電氣架構平臺，支持企業級正向開發流程
? 東風/T-Engineering：基于SystemWeaver進行電控系統開發，集成多種設計工具，形成完整電控開發工具體系
? 長城汽車：基于SystemWeaver建立電子電氣研發平臺，支持跨部門的設計協作
展開 SystemWeaver — 電子電氣協同設計研發平臺
應用&案例
SystemWeaver當前主要客戶如下：
- 吉利汽車/CEVT：基于SystemWeaver構建新一代電子電氣架構平臺，支持企業級正向開發流程
- 東風/T-Engineering：基于SystemWeaver進行電控系統開發，集成多種設計工具，形成完整電控開發工具體系
- 長城汽車：基于SystemWeaver建立電子電氣研發平臺，支持跨部門的設計協作
汽車電子架構和CAN網絡基礎
此階段的標準是車載電子出現集成電路和16位以下的微處理器。主要包括自動門鎖、自動燈光系統、高速警告系統、撞車預警傳感器等。最具代表性的是電子汽油噴射技術和ABS技術的發展成熟，電子控制器控制機械功能在部分零部件上逐步成熟，這不意味著所有零部件上都是非常成功的，在此階段機械與電器的融合總體并不成熟。
第三個發展階段，1982～1990年。微電腦在汽車上的應用逐步可靠和成熟，開始出現向智能化方向發展的趨勢。如胎壓控制、電子道路監視器、加熱擋風玻璃、倒車示警、自動后視鏡等。
第四個發展階段，從2005年至今。以自動防撞系統、動力優化系統、自動駕駛、導航技術為代表，標志性技術高級駕駛輔助的智能化汽車的出現。
02
汽車人的新革命
電子架構
2.1 汽車電子架構產生的背景
這次的故事是發生在梅賽德斯奔馳。2000年梅賽德斯奔馳技術有限公司在C級車開發時，面臨一個問題：那就是電子電器越來越多，系統復雜性越來越高，如何將所有設備連接起來？我們都知道兩兩互聯時，連線的個數是n（n-1）/2。新增零部件越來越多，原有的各系統通訊互聯和開發方式的鏈路、成本、信號干擾將是原方式下無法解決的問題。結果是經過一系列的論證操作，最終決定推倒重構，重新設計整車電子電氣，從根本解決問題。1年后該款車型電子電氣總體設計完成，同步發布的E/E Analyse軟件也應用于電子電氣架構設計。
2.2 電子架構的技術發展劃分
博世集團2017年在一場行業內會議上分享的汽車電子電氣架構發展趨勢圖得到了業內的廣泛認可，并逐漸成為了發展方向的標準指導，被大家廣為引用。
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