汽車電氣架構設計分析

汽車設計 設計師 軟件 數字化企業網 2017-06-09

在我國公路事業建設的不斷進步和發展中,汽車行業的電氣架構設計越來越向汽車的舒適化和人性化的發展,在汽車的電氣架構設計中工程量是非常大的,涉及到硬件、軟件、網絡、線束等方面的知識,隨著汽車科技的發展,電子電器系統複雜性越來越高,各子系統間的交互影響帶來安全性和穩定性的挑戰,因此在車輛開發前期,必須從全局考慮進行整車電子電氣架構的總體設計。本文將就汽車電氣架構設計分析進行討論和分析。

1 汽車電氣架構問題

正是在架構設計階段,我們能產生最大的影響並獲得最大收益,從設計流程的最初階段就協助客戶為我們創造了提高效率的最佳機會。一個設計精良的電子/電氣架構能優化裝配空間,改善線束佈置和走向,整合電子器件和其功能性以降低整體架構的複雜性,並將所有的車載系統連接在一起,從而打造出效率最高的汽車中樞神經系統。這是一個整合的系統考慮方案。

汽車的電氣架構設計具有非常重要的意義並且尤為複雜,這種複雜將會造成次優化的結構,所以電子電氣架構的實現較為困難,這就造成更好的可擴展性、堅固性以及成本性難以實現,如何保障電子電氣架構的優化和體系的質量就需要設計師不斷的進行創新和努力,設計師通過新的方法實現電子電氣架構中邏輯設計流程和物理的科學連接,從而通過各個團隊的有效配合來實現電子電氣架構各個部分的電子控件以及線路等內容的有效結合,實現車輛的設計優化。

2 汽車電氣架構設計分析

2.1 整車平臺化問題

汽車電子電氣架構也是一種方法論,通過技術方案來解決整車平臺化的問題。架構開發處於整車開發前期,屬於整車開發概念階段,規劃未來車型/平臺的系統/硬件方案,因此對於整車功能的瞭解是基礎、另外需要對汽車的網絡技術、汽車電子的軟/硬件技術要有了解。減輕電子/電氣架構的重量能提高車輛燃油經濟性,德爾福的電子/電氣架構幫助減少汽車製造中所用的原材料數量,而且因為某些包裝如保護性外套和外殼通常是可以省去的,這就使得在汽車使用週期結束時,更易於回收可循環使用的材料。

2.2 車載總線

車載總線作為電氣架構的核心,是車輛內部的局域網絡,連接各個ECU節點和傳感器。車輛對環境的偵測以及對功能的控制操作,都要經由總線來實現。

2.3 電子電氣架構的開發流程

電氣架構的開發必須按照一定的流程進行,只有按照開發流程才能夠保障電子電氣架構體系的質量要求,在電子電氣架構開發中,基本流程大致如下,首先是對車型市場進行調查和定位,從而有一個基本的開發目標,其次進行需求開發和對標分析等工作,通過輸出方案的設計以及架構模型的設計來確定電氣架構體系設計的內容,通過這些步驟我們可以看到在汽車電子電氣架構開發工作中,涉及到相當多的內容和不同的工作領域,其中包括了網絡、設計、拓撲、線束等,不同的技術工種和部門都有不同的分工,這種情況下就需要各個部門之間的協調和完善,通過有效的配合和溝通來實現和諧的設計需求,除此之外還要對方案和架構設計進行評估和優化,從而確定最優方案,首先根據客戶的需求以及相關法規的規定來進行整理和確定,從而保障整體的功能需求,其次根據不同車型的要求和其他車型的信息參考來確定車型的需求,根據是改型項目或者是全新車型項目的區別來進行,第三要根據法規的要求和客戶的要求來指定技術的需求文檔,通過文字化的表述方式來指定相關表格或者DOORS文件。通過以上工作之後就出現一個基本的架構體系內容,接下來就要進行評判評估工作,在評判工作中的評判準則是由公司的相關工作人員和專家共同指定的,在評估評判工作中需要注意的是各方面影響因素的綜合考慮,並且對影響因素的權重進行分析,評估優化之後就要進行建模工作,電子電氣架構建模工作是整個工作的中心內容,建模之後還要繼續根據相關評判標準進行評估和比較。通常在電子電氣架構模型的設計工作中需要對以下幾個方面著重注意,首先是功能的需求,這是整個汽車電子電氣架構設計的基礎和基本內容,其次就是邏輯功能的定義,通過邏輯功能的定義來實現電子電氣架構的邏輯功能生產,第三是硬件系統的設計和優化,在汽車電氣架構中,硬件系統包括了原理層、部件層及網絡層三個點。部件層可以準確地描述部件外接口與內部構成的基木信息。而網絡層則可以對系統內部各個零部件之間的邏輯連接形式進行合理地描述,像地線連接、總線連接等等。而原理層是對邏輯連接的具體情祝進行深入描述,並能夠根據實際情況來調整相應的設計需求,主要有具體的導線類型、連接電纜的方式等等。第四是拓撲結構圖層的電氣設計,拓撲結構圖層可以準確描述汽車中電子電氣系統零部件的分佈情況,在同級中率先引入ACC全車速自適應巡航、LCA變道輔助、LDW車道偏移預警、CIB防撞自動剎車等智慧安全功能。在此基礎上,全新一代君越新增PD行人識別、LK A車道保持系統、FDI前車距離提示、HBA遠近光燈自動開關控制以及APA自動泊車等新功能。其中,PD行人識別功能是別克首次引入,能夠與HUD平視顯示系統和CMB碰撞緩解等功能聯動,實時監測周遭環境。當與行人有碰撞的高風險時,系統會給駕駛員以警告。如果駕駛員對報警沒有反應,系統會自動剎車以避免碰撞或者減輕碰撞造成的傷害。

2.4 車載系統的加強

在強大的電氣架構的支持下,汽車新一代智慧互聯繫統也得到全面升級。其不僅能夠兼容AppleCarPlay和百度CarLife兩大主流車載系統,更率先通過車輛原裝集成內置系統,實現與網絡連接,允許更多兼容設備同時上網,以便捷、人性化的操作系統,為消費者暢享車內移動互聯生活提供了可靠保障。

3 結束語

綜上所述,汽車電氣架構的支持是整個汽車設計的重要內容,在汽車電氣架構的支持下,汽車設計向著智慧智能的方向不斷髮展,大大提高了使用舒適效果和便利性。

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